import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

public class TestHeap {
    public int[] elem;
    public int usedSize;
    public TestHeap() {
        elem = new int[10];
    }
    /**
     * 初始化堆
     */
    public void initHeap(int[] array) {
        for(int i = 0;i < elem.length;i++) {
            elem[i] = array[i];
            usedSize++;
        }
    }
    /**
     * 创建大根堆
     *      1.从最后一颗树开始创建,创建完成
     *      2.改变父亲节点位置,继续创建
     */
    public void createBigHeap() {
        int parent = (usedSize - 1 - 1) / 2;
        for(int i = parent;i >= 0;i--) {
            siftDown(i,usedSize);
        }
    }

    /**
     * 向下调整
     * @param parent
     * @param len
     *      1.找到孩子节点找到最大值
     *      2.与根节点比较大小,大于,进行交换,小于不改变
     *      3.完成后不为空,继续判断其剩余子树
     */
    private void siftDown(int parent,int len) {
        int child = 2 * parent + 1;
        while(child < len) {
            if(child + 1 < len
                    && elem[child] <  elem[child + 1]) {
                child++;
            }
            if(elem[child] > elem[parent]) {
                swap(child,parent);
                parent = child;
                child = 2 * parent + 1;
            }else {
                break;
            }
        }
    }

    /**
     * 交换
     * @param i
     * @param j
     */
    private void swap(int i,int j) {
        int tmp = elem[i];
        elem[i] = elem[j];
        elem[j] = tmp;
    }
    /**
     * 删除元素
     *      1.最后一个元素与头元素交换
     *      2.向上调整
     */
    public int poll() {
        int tmp = elem[0];
        swap(0,usedSize - 1);
        usedSize--;
        siftDown(0,usedSize);
        return tmp;
    }
    /**
     * 插入元素
     *      1.判满
     *      2.插入
     *      3.向上调整
     */
    public void offer(int val) {
        if(isFull()) {
            elem = Arrays.copyOf(elem,2 * elem.length);
        }
        elem[usedSize] = val;
        usedSize++;
        //向上调整
        siftUp(usedSize - 1);
    }
    private boolean isFull() {
        return usedSize == elem.length;
    }
    /**
     * 向上调整
     */
    private void siftUp(int child) {
        int parent = (child - 1) / 2;
        while(child > 0) {
            if(elem[child] > elem[parent]) {
                swap(child,parent);
                //变化
                child = parent;
                parent = (child - 1) / 2;
            }else {
                break;
            }
        }
    }
    /**
     * 堆排序
     * 时间复杂度:O(n * log2(为底)n)
     */
    public void heapSort() {
        int end = usedSize - 1;
        while(end > 0) {
            swap(0,end);
            siftDown(0,end);
            end--;
        }
    }
}
/**
 * 构造器
 */
class Cmp implements Comparator<Student> {
    public int compare(Student o1,Student o2) {
        return o2.age - o1.age;
    }
}